Kerran aikoinaan insinöörit ympäri maailmaa olivat himoissaan parantaa, miten koneet toimivat korkeammalla tehokkuudella ja vähemmällä energiankulutuksella. Nämä koneet, jotka korvasivat vanhat, olivat jatkuvasti heidän mielessään. Lopulta, paljon tutkimusta ja kehitystyötä tehden, he keksivät laitteen, joka tunnetaan nimellä muuttuvan taajuuden laite tai VFD. Se on voimakas työkalu, koska se mahdollistaa koneiden toiminnan älykkäämmin.
Laite, jota kutsutaan muuttuvaksi taajuudeksi, kykenee vaihtamaan nopeutta, jolla kone toimii. Energiatehokkaamman pyörityksen saavuttamiseksi ENERGY STAR®-merkintä säätää sähköntekijän käyttöä perinteisessä pyöritystyyliissä. Jos koneen täytyy tehdä paljon työtä (esimerkiksi avata/sulkea), VFD voi lähettää enemmän energiaa, jolloin se pyörii nopeammin. VFD alentaa sähköntekijää ja siten myös koneen työmäärää, joten se ei tarvitse työskennellä niin kovasti, ja kone voi pyöriä hitaammin. Tämä nopeuden säätö on pääsyy, miksi VFD-elektroniikkaa käytetään niin laajasti monilla aloilla ja ammattien keskuudessa.
Tänään ovat VFD:t vallinnut koneet melkein jokaisessa sektorissa, jotka perustuvat automaatioon. Tehtaissa esimerkiksi VFD:llä varustetut koneet voivat säätää kuljetusriippujen nopeutta, jotka kuljettavat tuotteita matkallaan toisesta paikasta toiseen. Kun riippuilla on vähemmän tavarointuja, liikkuu se hyvin hitaasti VFD:n avulla. Toisaalta, jos tuotteita on paljon, niin se ajoaa nopeammin riippujen päällä vastaamaan kysyntää. Tämä älykäs muutos säästää huomattavasti sähköä, mutta myös varmistaa pitkäkestoiset koneet, koska ne eivät ole aina töissä korkeassa tahdissa täysillä kaasupainoilla.
VFD toimii järjestelmän periaatteessa, jossa on 3 keskeistä komponenttia, jotka toimivat yhdessä saadakseen asiat käyntiin. Tämä on ensimmäinen – suorittaja (rectifier). Syy tähän on se, että se muuttaa voiman, jonka tavallinen putki antaa, VFD:lle tarpeelliseksi muotoon nimeltään Suora Virta (DC). Seuraava komponentti käytetään tämän sähkön säilyttämiseen ja sitä kutsutaan DC-yhteydeksi. Käännösohjain – lyhyesti sanottuna se muuttaa DC-sähkön takaisin AC:ksi ja ohjaa, kuinka nopeasti koneesi kulkee. Käännösohjain on erityisen tärkeä, koska se muuttaa henkilön kävelymäärää laitteessa.
Sähkön säästö: Todennäköisesti suurin syy käyttää VFD-elektroniikkaa on se, että ne säästävät paljon sähköä. VFD saavuttaa tämän muuttamalla koneen nopeutta, ja koska se ei vaadi niin paljon voimaa toimia, se kuitenkin suorittaa erinomaisesti. Tämä tekee yritykset säästömielle sähkölaskuillaan. VFD:t parantavat myös koneiden pituusikää. Koneet, jotka pystyvät vaihtelemaan nopeudessaan, kulunevat vähemmän kuin ne, jotka täytyy aina ajaa vakiona nopeudella. Tämä joustavuus tarkoittaa alhaisempaa huoltokustannusta ja vähempää pysäytystä. Lisäksi VFD:t voivat parantaa koneiden turvallisuutta, sillä ne voidaan ohjata sammuttamaan koneen, jos jotain menee pieleen, ja estää onnettomuudet.
VFD:t käytetään laajasti erilaisiin laitteisiin, joita käymme joka päivä – esimerkiksi niiden suorittamiseen… Siksi niitä käytetään usein ilmastointijärjestelmissä vähentääkseen sähkökulutusta. Se on ilmastonhallintalaitteesi kompressori, joka tekee jäätämisen, ja se ohjataan periaatteessa VFD:llä muuttamaan nopeutta. VFD ohjaa kompressorin nopeutta, joten se käyttää vain niin paljon energiaa kuin tarvitaan tietyllä kuumalla päivällä. Tämä pitää energialaskuissa matalat ja auttaa myös ilmastointilaitteita työskentelemään tehokkaammin välttämättömien kiertokertojen välillä, mikä voi tehdä niistä kestävämpiakin.
VFD:t käytetään myös pumpeissa säätääkseen nesteen virtausta monilla aloilla toimivissa järjestelmissä. VFD:t saattavat säätää pumpujen nopeutta tarkalleen sen verran, kuinka paljon vettä täytyy kulkea tietyllä hetkellä, kuten vesikäsittelylaitoksissa. Tämä toiminta säästää sähköä ja pidennää pumppujen elinaikaa, usein vähemmällä rikkoutumisella tai tarvittavalla apulla.